基于双掺杂有机晶体的白光有机电致发光器件研究
发布时间：2020-07-10 20:41
【摘要】：近二十年来,有机电致发光器件(OLED)由于其视角宽、节省能源、材料来源多且环保、质量轻薄、可制备大尺寸柔性弯折显示等众多的突出优点,引起了学术界与制造界的高度重视,被人们称作新世纪最有发展前景的高科技领域之一。经过各国科研人员的潜心研究,OLED经历了飞速的发展过程,现已在显示和照明的消费市场上占据了重要的位置,已基本从实验阶段过渡到了产品化阶段。在这其中,白光有机电致发光器件(WOLEDs)尤为重要,通常来说,它的用途涵盖照明、LCD的背光源、特殊光源等。作为光源,WOLEDs展现出了较大的应用潜力,尤其是具有高显色指数(CRI)的超薄、透明WOLEDs可作为下一代理想照明光源而备受瞩目。一般地,对于WOLEDs而言,其白光的形成是通过红绿蓝(RGB)三基色和蓝黄(BY)两基色发光材料混合,即多个发光层同时发光实现的。但是这种结构的器件制作流程稍微复杂,增加了成本,且对于BY白光器件而言,其显色指数一般低于70,不满足实际照明光源的性能需求。到目前为止,对于大多数的WOLEDs器件而言,其制作材料都是荧光和磷光小分子、聚合物无定型材料。其自身存在的分子排列无序、杂质含量高以及载流子迁移率低的缺点严重限制了高效率、低功耗的WOLEDs的发展。由此,研究者寻找到了代替传统发光材料的新型半导体光电功能材料-有机晶体。相比之下,有机半导体晶体材料分子内部排列是高度有序型的,并且杂质含量和缺陷较少,因而载流子迁移率比无定型材料要高。这决定了其在OLED、有机半导体激光器和场效应晶体管领域有重要的应用价值。历史上,Pope等人第一次将蒽晶体材料用于电致发光器件,成功地开启了基于有机晶体半导体材料的OLEDs发展道路。并且经过人们的不断努力,近几年,有关基于有机晶体半导体材料的发光二极管器件的制备的报道也相继发表了出来。因此,在这篇论文当中,我们介绍了利用掺杂的方法实现基于有机晶体的白光发光二极管器件的制备。在这种方法中,我们以BSB-Me蓝光晶体材料作为主体,向其中掺杂并四苯和并五苯依次作为绿光和红光的掺杂剂,在这样的双掺杂体系内,主体通过F?rster能量转移方式将能量传递给两种客体材料,通过调配两种客体分子材料的掺杂比例,使得主体材料和客体材料的荧光峰值接近,进而实现均匀的白光发射。相比于传统的两发光层或多发光层白光器件来说,器件的发光层是单一的掺杂晶体材料,器件结构简单,制备过程容易,此外,由于白光成分包含红绿蓝三基色光成分,因而可实现高显色指数的白光器件。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN383.1
【图文】：
而对于 n 型有机晶体材料来说，其迁移率也实现如 由 Molinari A S 等 人 的 研 究 团 队e-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (PDIF-CN2)[7, 8]，并且通过过的大多数有机晶体材料中，不仅发光效率高，且载别主要包括低聚噻吩聚合物、稠环芳香烃类聚合物以四苯、并五苯这种稠环芳香烃材料，分子的排布呈平底是平齐的，高度有序的结构使其载流子迁移率与无噻吩和苯的齐聚物是近几年报道过的荧光量子效率较 等人已证实在 BP3T 材料中，PL 量子效率有 80%之高的红荧烯等材料。近几年的晶体生长制备技术不断地逐渐向大尺寸发展，促进了这种类型材料应用于 OL应晶体管等光电器件中。
要的溶剂包括三氯甲烷、甲苯、氯苯等。例如曾报道出的鲍哲楠团队的一项实验当中[11]，就使用间二甲苯同 CCl4的溶液溶解了 C60，而后将溶液转移到处理过的Si 片上，接下来等待其中的溶剂挥发掉即可获得 C60晶体，呈条状结构。条形的有机晶体本身易于制备成 FETs，经测试，电子的迁移率超过了 10 cm2/vs，此后关于此方法制备晶体的报道也不乏少数。（2）缓慢冷却法缓慢冷却法是指将一些目标晶体材料溶解于相匹配的溶剂中后，对溶液进行加热使其超过室温，此时，材料的溶解度迅速增大，最终为饱和状态，接下来，令溶液自行降温，这是一个缓慢释放热量的过程，在此过程中，晶体材料的微小晶核逐渐显露，随后，溶液不断向外释放热量，更多晶体材料析出并以之前的晶核为基础成长为大的晶体，其尺寸能达到毫米尺度。我们所知晓的红荧烯晶体就可通过这种方法来获得。且得到的红荧烯晶体的大小在毫米级别，测试基于红荧烯晶体的场效应晶体管的迁移率也实现了 1.6 cm2/vs[12]。
预先将目标晶体材料置于高温度区间，这个就是升华性气体对材料进行输运（比如氩气），生长时，晶体材料被载气结晶，这个生长环境目前包括封闭石英管、半封闭石英管以及开 1.3 所示，封闭的装置在生长制备晶体时，会有额外的中间产物此衍生出了半封闭的系统，可以通过在一端抽真空从而方便去除较而言，开放式的装置更加便捷容易。晶体材料在高温度区间被华温度点而开始升华，但其中的杂质由于升华点与晶体不同，不最终在低温度区间得到的晶体就能最大化的降低杂质含量，杂在于晶体中，就变成荧光淬灭点和载流子复合区，严重限制器件的过程不仅能使晶体最终的形态为薄片状，更能获得高质量的单晶美国贝尔实验室的 Kloc 及其同事的努力得到的成果[16]，对于目大尺寸（目前甚至达到了厘米级别）的有机晶体材料大有裨益，的增大无疑是更有益于制备种类繁多的新型光电器件。
本文编号：2749426
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN383.1
【图文】：
而对于 n 型有机晶体材料来说，其迁移率也实现如 由 Molinari A S 等 人 的 研 究 团 队e-3,4:9,10-bis(dicarboximide) (PDIF-CN2)[7, 8]，并且通过过的大多数有机晶体材料中，不仅发光效率高，且载别主要包括低聚噻吩聚合物、稠环芳香烃类聚合物以四苯、并五苯这种稠环芳香烃材料，分子的排布呈平底是平齐的，高度有序的结构使其载流子迁移率与无噻吩和苯的齐聚物是近几年报道过的荧光量子效率较 等人已证实在 BP3T 材料中，PL 量子效率有 80%之高的红荧烯等材料。近几年的晶体生长制备技术不断地逐渐向大尺寸发展，促进了这种类型材料应用于 OL应晶体管等光电器件中。
要的溶剂包括三氯甲烷、甲苯、氯苯等。例如曾报道出的鲍哲楠团队的一项实验当中[11]，就使用间二甲苯同 CCl4的溶液溶解了 C60，而后将溶液转移到处理过的Si 片上，接下来等待其中的溶剂挥发掉即可获得 C60晶体，呈条状结构。条形的有机晶体本身易于制备成 FETs，经测试，电子的迁移率超过了 10 cm2/vs，此后关于此方法制备晶体的报道也不乏少数。（2）缓慢冷却法缓慢冷却法是指将一些目标晶体材料溶解于相匹配的溶剂中后，对溶液进行加热使其超过室温，此时，材料的溶解度迅速增大，最终为饱和状态，接下来，令溶液自行降温，这是一个缓慢释放热量的过程，在此过程中，晶体材料的微小晶核逐渐显露，随后，溶液不断向外释放热量，更多晶体材料析出并以之前的晶核为基础成长为大的晶体，其尺寸能达到毫米尺度。我们所知晓的红荧烯晶体就可通过这种方法来获得。且得到的红荧烯晶体的大小在毫米级别，测试基于红荧烯晶体的场效应晶体管的迁移率也实现了 1.6 cm2/vs[12]。
预先将目标晶体材料置于高温度区间，这个就是升华性气体对材料进行输运（比如氩气），生长时，晶体材料被载气结晶，这个生长环境目前包括封闭石英管、半封闭石英管以及开 1.3 所示，封闭的装置在生长制备晶体时，会有额外的中间产物此衍生出了半封闭的系统，可以通过在一端抽真空从而方便去除较而言，开放式的装置更加便捷容易。晶体材料在高温度区间被华温度点而开始升华，但其中的杂质由于升华点与晶体不同，不最终在低温度区间得到的晶体就能最大化的降低杂质含量，杂在于晶体中，就变成荧光淬灭点和载流子复合区，严重限制器件的过程不仅能使晶体最终的形态为薄片状，更能获得高质量的单晶美国贝尔实验室的 Kloc 及其同事的努力得到的成果[16]，对于目大尺寸（目前甚至达到了厘米级别）的有机晶体材料大有裨益，的增大无疑是更有益于制备种类繁多的新型光电器件。
【参考文献】
相关博士学位论文 前2条
1 王欢;高质量有机晶体制备、生长机制探索与光电性质研究[D];吉林大学;2011年
2 解增旗;苯基取代二苯乙烯基苯衍生物的晶体结构与光电性能[D];吉林大学;2007年
本文编号：2749426
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